结构计算简图的几个要点
12结构的计算简图及简化要点
杆件不能转动，但水平方向能移动；
有两个支座反力。
绪论 1.2 结构的计算简图及简化要点—Sept 6
5. 材料性质的简化(simplification of material property)
连续性(continuity)；
均匀性(homogeneity)；
各向同性(isotropy)；
完全弹性(complete elasticity)； 小变形(infinitesimal deformation)。
1.2.3 举例
单层工业厂房(one-storey industrial-type buildings)
Pin-jointed bent truss
计 算 简 图
1.2 结构的计算简图及简化要点
1.2.1 结构的计算简图 1.2.2 结构的简化 1.2.3 举例
绪论 1.2 结构的计算简图及简化要点—Sept 6
1.2 结构的计算简图及简化要点 1.2.1结构的计算简图(computing model)
实际结构工程结构计算简图
简化原则(principle of simplification) 必须要反映实际结构的主要特性； 分清主次，略去细节，便于分析。
1. 结构体系的简化(simplification of structure system)
实际结构
空间结构
计算简图
空间结构 平面结构
绪论 1.2 结构的计算简图及简化要点—Sept 6
2. 杆件的简化(simplification of member)
杆件(member)：由横截面尺寸远小于长度的构件组成
刚结点(rigid node)
各杆既不能相对转动，也 不能相对移动
建筑力学：结构计算简图的概念
在技术设计阶段则应该选取比较精确的计算简图； （3）对结构进行静力计算时，应该选取比较精确的计算简图， 而对结构进行动力稳定计算时，由于问题比较复杂，可以选取比较简单的计算简图； （4）随着设计计算软件的广泛应用，用采用较精确的计算简图。
因此，在对实际结构进行力学分析时，常常需要对其进行简化，略去不重要 的细节，抓住基本特点，用一个简化的图形来代替实际结构。
这种简化了的图形称为结构的计算简图。
结构计算简图的简化原则
（一）结构计算简图的简化原则
选取结构计算简图的注意事项
在选取结构的计算简图时，应该遵循以下两条简化原则 （1）既要忽略次要因素，又要尽可能反映结构的主要受力情况； （2）使计算工作尽量简化，而计算结果又要有足够的精确性。 （二）选取结构计算简图时的注意事项
结构计算简图的简化内容
1 杆件和结点的简化 2 支座的简化的概念
目录
结构计算简图的概念 计算简图的简化原则 计算简图的简化内容
结构计算简图的概念
鸟巢
上
平
环
金海
安
球
茂中
大
中
大心
厦
心
厦大
厦
港珠澳大桥
体育场馆
工程实际的建筑物种类繁多，其结构、构造以及作用的荷载往往是很复杂的。 进行结构设计计算时，如果完全按照结构的实际情况进行力学分析，将使问 题变得十分复杂，有时甚至是不可能完成的任务，当然也是不必要的。
结构的计算简图
3.刚节点的简图结构的计源自简图在对实际结构进行力学分析和计算时，有必要 采用简化的图形来代替实际的工程结构，这种简化 了的图形称为结构的计算简图 应当遵循如下两个原则： （1）尽可能正确地反映结构的主要受力情况，使计 算结果接近实际情况，有足够的精确性； （2）要忽略对结构受力情况影响不大的次要因素， 使计算工作尽量简化；
计算简图简化的内容: 1．体系的简化
杆件用杆轴线代替。
计算简图简化的内容: 2.节点的简化
2.1.铰节点是指杆件与杆件之间是用前面所说 的圆柱铰链约束这种形式连接，连接后杆件之间可 以绕节点自由地相对转动而不能产生相对移动。
计算简图简化的内容: 2.节点的简化
2.2.刚节点是指构件之间的连接是采用焊接（如 刚结构的连接）或现浇（如钢筋混凝土梁与柱现浇 在一起）这些连接方式，则构件之间相互连接后， 在连接处的任何相对运动都受到限制，既不能产生 相对移动，也不能产生相对转动，即使结构在荷载 作用下发生了变形，在节点处各杆端之间的夹角仍 然保持不变。
结构计算简图
结构 计算 简图
2.结构简化的内容
2）杆件的简化
由于杆件的横向尺寸比其长度小很多，且截面内力只沿 长度方向变化，与横向尺寸无关，因此在计算简图中，用轴 线表示杆件，忽略截面形状和尺寸，如图1-17所示。
结构 计算 简图
2.结构简化的内容
3）结点的简化
实际结构 结点分类
1. 铰结点 2. 刚结点 3. 组合结点
1.计算简图的简化原则
计算简 图的简 化情况。
（2）要分清主次，略去次要因素，力求便 于结构的力学计算，即达到简化的目的。
（3）要兼顾安全性和经济性。
结构 计算 简图
2.结构简化的内容
1) 结构体系的简化
建筑结构一般都是空间结构，各部 分间连成一个空间整体，以承受各个方 向可能出现的荷载。结构体系的简化是 指在可能的情况下，将空间结构简化或 分解成若干个平面结构体系使计算得以 简化。
作用在结构上的荷载可归纳、简化为以下三种。
1.集中力
2.集中力偶
3.分布荷载
结构 计算 简图
结构 计算 简图
2.结构简化的内容
4）支座的简化
支座的简化
支座是把结构与基础联结起来的装置，其作用是 把结构固定于基础上，同时将结构所受的荷载传于基 础和地基。平面结构的支座常简化为三种。
（1）固定支座（固定端）。 （2）固定铰链支座。 （3）可动铰链支座。
结构 计算 简图
2.结构简化的内容
5）荷载的简化
《建筑工程力学》结构的计算简图其分类
结构的计算简图举例
例3：
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细石混凝土填充 重新播放
9.1 结构的计算简图 平面杆件结构的分类
按几何特征分类: 1.杆件结构 梁
板 2.薄壁结构
壳
3.实体结构 例如：水坝、地基、挡土墙……等。
9.1 结构的计算简图
按结构的受力特点分类，杆件结构又可分为:
例如:
qP
9.1 结构的计算简图
支座的类型：
⑴活动铰支座
A FAy
⑵固定铰支座
A FfAx
FAy
9.1 结构的计算简图
⑶ 固定支座
节点的类型：
FAx A MA FAy
⑴ 铰结点
⑵ 刚结点
结构的计算简图举例 例1：
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
l
结构的计算简图举例
例2：
结构的计算简图举例
9.1 结构的计算简图
一、 结构的计算简图的简化原则
计算简图: 能表现结构的主要受力和变形特点,略 去次要因素的原结构的简化图形。
计算简图的简化原则: １、考虑结构的主要受力和变形特点； ２、略去次要因素，使计算简便。
9.1 结构的计算简图
二、 结构的计算简图的简化内容
简化内容
1.杆件的简化; 2.荷载的简化； 3.支座和结点的简化。
生的随机荷载等)。
9.1 结构的计算简图
2.荷载的分类
恒载(永久荷载), 如自重、土压力等。 按作用时间久暂
活载(可变荷载)，如车辆、人群、风、雪等。
按作用位置是否变化 移动荷载(位置可变)，如：移动的活载等。
固定荷载(位置不变)，包括恒载及某些活载。
按动力效应大小 静力荷载(荷载的大小、方向和位置不随时间变 化或变化很缓慢—动力效应小)。
结构的计算简图及受力分析
结构的计算简图及受力分析3.1 荷载的分类实际的建筑结构由于其作用和工作条件不同,作用在它们上面的力也显示出多种形式。
如图3.1所示的工业厂房结构,屋架所受到的力有:屋面板的自重传给屋架的力,屋架本身的自重,风压力和雪压力以及两端柱或砖墙的支承力等。
图3.1在建筑力学中,我们把作用在物体上的力一般分为两类:一类是主动力,例如重力、风压力等;另一类是约束力,如柱或墙对梁的支承力。
通常把作用在结构上的主动力称为荷载。
荷载多种多样,分类方法各不相同,主要有以下几种分类方法:(1)荷载按其作用在结构上的空间范围可分为集中荷载和分布荷载作用于结构上一点处的荷载称为集中荷载。
满布在体积、面积和线段上的荷载分别称为体荷载、面荷载和线荷载,统称为分布荷载。
例如梁的自重,用单位长度的重力来表示,单位是N/m或kN/m,作用在梁的轴线上,是线荷载。
对于等截面匀质材料梁,单位长度自重不变,可将其称为线均布荷载,常用字母q表示(图3.2)。
当荷载不均匀分布时,称为非均布荷载,如水对水池侧壁的压力是随深度线性增加的,呈三角形分布。
图3.2(2)荷载按其作用在结构上的时间分为恒载和活载恒荷载是指永久作用在结构上的荷载,其大小和位置都不再发生变化,如结构的自重。
活荷载是指作用于结构上的可变荷载。
这种荷载有时存在、有时不存在,作用位置可能是固定的也可能是移动的,如风荷载、雪荷载、吊车荷载等。
各种常用的活荷载可参见《建筑结构荷载规范》。
(3)荷载按其作用在结构上的性质分为静力荷载和动力荷载静力荷载是指荷载从零缓慢增加到一定值,不会使结构产生明显冲击和振动,因而可以忽略惯性力影响的荷载,如结构自重及人群等活荷载。
动力荷载是指大小和方向随时间明显变化的荷载,它使结构的内力和变形随时间变化,如地震力等。
3.2 约束与约束反力1)约束和约束反力的概念所谓约束,是指能够限制某构件位移(包括线位移和角位移)的其他物体(如支承屋架的柱子,见图 3.1)。
结构力学 第1章结构的计算简图
计算简图的简化通常包含下述四方面的简化：
(1)平面简化 (2)杆件的简化
结构力学
(3)结点的简化 结构中杆件的相互连 接处称为结点，根据 实际构造，结点的计 算简图分为两种基本 类型，即铰结点和刚 结点。
图1.1(a)(b)是屋架结 点的简化，图1.1(c) (d)是框架梁和柱结点 的简化。
图1.5
结构力学
(3) 拱
桁架由直杆组成，杆与杆之间
的连接点为铰结点。当荷载作用
于结点(即结点荷载)时，各杆只
受轴力(图1.6)
(4) 刚架
图1.6
刚架通常由若干直杆组成，杆件间的结点多为刚结点，如图
1.7(a)(b)。杆件内力一般有弯矩、剪力和轴力，以弯矩为主。
图1.7
结构力学
(5) 组合结构 组合结构是由桁架杆件和梁等组合而成的结构，如图1.8
(a)、(b)所示。
图1.8
结构力学
1.3 荷载的分类
1.按作用时间的久暂
荷载按其作用时间的久暂可分为恒荷载和活荷载。 (1)恒荷载(简称恒载)—长期作用于结构上的不变荷载，如结 构的自重、固定于结构上的设备的重量等。这种荷载的大小 、方向和作用位置是不变的。 (2)活荷载(简称活载)又称可变荷载——暂时作用于结构上的 荷载，如吊车荷载、结构上的人群、风、雪等荷载。
图1.3
结构力学
1.2 杆件结构的分类
杆件结构的分类，实际就是计算简图的分类。杆件结构通 常可分为下列几类。
(1) 梁
梁是一种受弯构件。可分为单跨梁(图1.4(a)和(b))和多跨梁( 图1.4(c)和(d))。
图1.4
结构力学
(2) 拱
拱的轴线为曲线，在竖向荷载作用下有水平推力H(图 1.5(a)和(b))。水平推力大小改变了拱的受力特征。
第二章结构计算简图物体受力分析1工程力学
一个位移及一个转角的约束及约束反力 • （7）定向支座：将杆件用两根相邻的等长、平行链杆
与地面相连接的支座。
FN M
• [思考]根据约束（限制）的位移与相应的约束
力可以将7种约束形式归纳为以下4类： （1）．一个位移的约束及约束反力 （2）．两个位移的约束及约束反力 （3）．三个位移的约束及约束反力 （4）．一个位移及一个转角的约束及约束反力
习题2－1a、b，2－3a、b，2-5，2-11
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正时假设方向就是实际方向，为负时假设方向与实际方向 相反。 （5）分离体内力不能画出。 （6）作用力与反作用力方向相反，需分别画在相互作用的两 个不同的隔离体上。 分离体受力图不能错，否则皆错。
本章要点：
1．约束四种形式的性质及对应的约束力； 2．受力分析的步骤：
• 取分离体 • 画受力图
第二章作业
第二章结构计算简图物体受力分 析1工程力学
§2.1 约束与约束反力
• 自由体：在空间可以自由运动而获得任意位移的物体。 • 非自由体：因受周围物体的阻碍、限制而不能任意运动的物
体。
• 约束：限制非自由体位移的其他物体称作非自由体的约束。 • 约束反力，约束力，反力：由约束体产生的阻碍非自由体运 • 动的力，方向总是和所限制的位移方向(或位移趋势)相反。 • 主动力：系统所受的约束力以外的所有力，统称主动力。
• 一般所说的支座或支承，约束是相对的，a对b有一
方向的约束，则b对a就有同一方向相反的约束与约 束相对应的约束力也是相对的。
• 一物体（例为一刚性杆件）在平面内确定其位置需
要两个垂直方向的坐标（一般取水平x，竖直y）和 杆件的转角。 因此对应的约束力是两个力与一个 力偶。
约束类型
结构计算简图
(3) 支座总是有一定宽度的，并不像计算简图中那样只集中 在一点上，所以要对支座弯矩和剪力进行调整。
(4) 链杆支座没有竖向位移，假定成链杆实质上就是忽略了 次梁的竖向变形对板的影响，也忽略了主梁的竖向变形对 次梁的影响。
建筑结构概论
板承受均布荷载，由于沿板长边方向的荷载相 同，取1m宽度的单位板宽；板支承在次梁或墙上， 其支座按不动铰支座考虑。
次梁承受由板传来的荷载和次梁自重，也是均 布荷载；次梁支撑在主梁上，其支座按不动铰支 座考虑。
主梁承受次梁传下的荷载以及主梁自重，次梁传下的荷 载是集中荷载，主梁的。当主梁支撑在砖柱（墙） 上时，其支座按铰支考虑；当主梁与钢筋混凝土柱整浇时， 若梁柱的线刚度比大于5，则主梁支座也可视为不动铰支 座（从而板、次梁、主梁都可按连续板或连续梁计算）； 若非如此，则应按弹性嵌固于柱上的框架梁计算。
次梁、主梁a<0.05ln时， l0 ln b / 2 0.025ln
3. 计算跨数 对于连续梁、板的某一跨来说，作用在其它跨
上的荷载都会对该跨内力产生影响，但作用在与 它相隔两跨以上的其余跨内的荷载对他的影响较 小，可以忽略。所以，对于等截面且等跨度的连 续梁、板，当实际跨数超过五跨时，可按五跨计 算。
2. 计算跨度
梁、板的计算跨度是在内力计算时所采用的跨 间长度。从理论上来讲，某一跨的计算跨度应取 该跨两端支座反力合力作用点之间的距离。但在 梁板设计中，当按弹性理论计算时，根据边支座 的支承形式，板和次梁边跨的计算跨度取值与中 间跨不同。
(1) 当边跨端支座为固定支座时，边跨和中间跨的 计算跨度都取为支座中到中，即
第11章 结构的计算简图
第三篇结构力学第十一章结构的计算简图学习目标：1．了解结构的概念、构件的基本类型及荷载的分类；2．掌握结构计算简图的概念及结点、支座、荷载的计算简图；3．了解平面杆系结构的分类。
第一节结构及其类型一、结构建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构，简称为结构。
房屋中的梁柱体系，水工建筑物中的闸门和水坝，公路和铁路上的桥梁和隧洞等，都是工程结构的典型例子。
狭义的结构往往指的就是杆系结构，而通常所说的建筑力学就是指杆系结构力学。
二、结构的类型建筑力学研究的直接对象并不是实际的结构物，而是代表实际结构的计算简图。
因此，所谓结构的类型，也就是实际结构物计算简图的类型。
根据不同的观点，结构可分为各种不同的类型，这里只介绍两种最常用的分类方法。
(一)按照空间观点，结构可分为平面结构和空间结构。
组成结构的所有杆件的轴线和作用在结构上的荷载都在同一平面内，则此结构称为平面结构；反之，如果组成结构的所有杆件的轴线或荷载不在同一平面内的结构称为空间结构。
实际工程中的结构都是空间结构，但大多数结构在设计中是被分解为平面结构来计算的。
不过在有些情况下，必须考虑结构的空间作用。
(二)按照儿何观点，结构可分为杆系结构、板壳结构、实体结构1.杆系结构长度方向的尺寸远大于横截面尺寸的构件称为杆件。
由若干杆件通过适当方式连接起来组成的结构体系称为杆系结构。
如图11-1所示为一单层工业厂房中的一个横向承重排架，即为杆系结构。
梁、拱、框架、刚架都是杆系结构的典型形式。
如果组成结构的所有各杆件的轴线都位于某一平面内，并且荷载也作用于此同一平面，则这种结构称为平面杆系结构，否则便是空间杆系结构。
2.板壳结构厚度方向的尺寸远小于长度和宽度方向尺寸的结构。
其中：表面为平面的称为板(如图11-2(a)所示)，表面为曲面的称为壳(如图11-2(b)所示)。
例如一般的钢筋混凝土楼面均为平板结构，一些特殊形体的建筑如悉尼歌剧院的屋面就为壳体结构。
结构的计算简图及几何组成分析
工程力学与建筑结构
结构的计算简图及几何组成分析
1.1结构的计算简图 为便于计算，在对实际结构进行力学计算之前，必须
用一个简化了的图形来代替实际结构。这种简化图形称为 结构的计算简图。
1.计算简图的选取原则
（1）尽可能反映结构的实际情况，使计算结果接近于实际 。
（2）略去某些次要因素，以便于分析计算。
工程力学与建筑结构
（2）支座的简化 详见第2章2.1节。
（3）荷载的简化 实际结构所受到的荷载一般是作用在构件内的体荷
载（如自重）和某一面积上的面荷载（如风压力）。在选 取计算简图时，常将这些荷载简化为作用在构件轴线上的 线荷载、集中荷载或力偶。
工程力学与建筑结构
1.2几何组成分析的概念 1.几何不变体系和几何可变体系 由杆件组成的体系可以分为两类： （1）几何不变体系
以上分析表明：静定结构的几何特征是几何不变且无多
余约束。超静定结构的几何特征是几何不变且有多余约束
。
工程力学与建筑结构
2.二元体规则 在一个刚片上增加一个二元体，仍为几何不变体系。 所谓二元体是指由两根不在一直线上的链杆连接一个
新结点的构造。 3.两刚片规则
两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相连，所 组成的体系是几何不变的；或者两个刚片用三根不全平行 也不交于一点的链杆相连，所组成的体系是几何不变的。
二元体规则
2）杆件的简化。在计算简图中，结构中的杆件都用杆轴 线表示。 3）结点的简化。结构中杆件相互连接的部分称为结点。 根据结点的实际构造可将其简化为两种基本类型。 ①铰结点。铰结点的特征是各杆端可以绕结点中心自由转动 。 ②刚结点。刚结点的特征是汇交于结点的各杆端之间不发生 任何相对转动。
结构力学知识汇总
例2-3-5 对图示各体系作几何组成分析。
第一部分 静定结构内力计算
静定结构的特性： １、几何组成特性 ２、静力特性 静定结构的内力计算依据静力平衡原理。
第三章 静定梁和静定刚架
单跨静定梁的类型：简支梁、伸臂梁、悬臂梁 一、截面法求某一指定截面的内力
§3-1
单 跨 静 定 梁
第二章 小 结 一、本章要求 １、了解几何不变体系、几何可变体系、瞬变体 系、刚片、体系的自由度、虚铰、约束及多余约束 的概念； ２、重点理解并掌握平面几何不变体系的简单组 成规则，并能灵活应用到对体系的分析中； 二、简单规则应用要点 简单规则中的四个要素：刚片个数、约束个数、 约束方式、结论。 应用简单规则对体系进行几何组成分析的要点是： 紧扣规则。即，将体系简化或分步取为两个或三个 刚片，由相应的规则进行分析；分析过程中，规则 中的四个要素均要明确表达，缺一不可。
第二章 平面体系的几何组成分析
（图2-2-2）上３所示，为平面内一根链杆ＡＢ， 其一端Ａ和大地相连，显然相对于大地来说这根链 杆在平面内只有一种运动方式，即作绕Ａ点转动， 所以该体系只有一个自由度。同时又可看到，如果 用链杆ＡＢ与水平坐标的夹角作为表示该体系运动 方式的参变量，即表示该体系运动中任一时刻的位 置，表示体系位置的参变量数与体系的自由度数也 是相等的。所以，该体系的自由度数为１个。 平面内最简体系的自由度数： 一个点：在平面内运动完全不受限制的一个点有 ２个自由度。 一个刚片：在平面内运动完全不受限制的一个刚 片有３个自由度。（图２-2-1）
§1-3 杆件结构的分类
1、按结构的受力特点分类： 梁：由水平（或斜向）放置杆件构成。梁构件主 要承受弯曲变形，是受弯构件。 刚架：不同方向的杆件用结点（一般都有刚结点） 连接构成。刚架杆件以受弯为主，所以又叫梁式构 件。 桁架：由若干直杆在两端用铰结点连接构成。桁 架杆件主要承受轴向变形，是拉压构件。 组合结构：由梁式构件和拉压构件构成。 拱：一般由曲杆构成。在竖向荷载作用下有水 平支座反力。 2、按计算方法分类： 静定结构, 超静定结构。
绘制受力图—结构计算简图(建筑力学)
经过上述简化，即可得到厂房横向平面单元的计算简图，如图所示。 单层工业厂房及其计算简图如图
例: 试选取图示三角形屋架的计算简图。
解: 此屋架由木材和圆钢制成。上、下弦杆和斜撑由木材制成，拉杆使用圆钢， 对其进行简化时各杆用其轴线代替；各杆间允许有微小的相对转动，故各结点均简 化为铰结点；屋架两端搁置在墙上或柱上，不能相对移动，但可发生微小的相对转 动，因此屋架的一端简化为固定铰支座，另一端简化为活动铰支座。作用于屋架上 的荷载通过静力等效的原则简化到各结点上，这样不仅计算方便，而且基本符合实 际情况。通过以上简化可以得出屋架的计算简图（图b）。
干个平面结构。
二、杆件结构的简化
二、杆件结构的简化
在选取杆件结构的计算简图时，杆件的简化 杆件用其轴线表示。直杆简化为直线，曲杆简化为曲线。
3. 结点的简化 结构中各杆件间的相互连接处称为结点。
（1）铰结点
铰结点的特征是所连各杆都可以绕结点中心相对转动，即在结点处各杆之间的 夹角可以改变。
图c所示屋架的端部支承在柱上，
并将预埋在屋架和柱上的两块钢板焊接
起来，它可以阻止屋架的移动，但因焊
接的长度有限，屋架仍可作微小的转动，
(c)
因此可简化为固定铰支座。
(d)
(e)
(f)
图d、e所示插入杯形基础内的钢筋混凝土柱，若用沥青麻丝填实（图d）， 则柱脚的移动被限制，但仍可作微小的转动，因此可简化为固定铰支座；若用细 石混凝土填实（图e），当柱插入杯口深度符合一定要求时，则柱脚的移动和转 动都被限制，因此可简化为固定端支座。图f所示悬挑阳台梁，其插入墙体内的 部分有足够的长度，梁端的移动和转动都被限制，因此可简化为固定端支座。
例如，在图a所示木结构的结点构造中，是用钢板和螺栓将各杆端连接起来的， 各杆之间不能有相对移动，但允许有微小的相对转动，故可作为铰结点处理，其简 图如图b所示。
结构计算简图6
（1） 梁 梁是一种受弯构件，轴线常为一直 线，可以是单跨梁，也可以是多跨连续梁，其支座可 以是铰支座、可动铰支座，也可以是固定支座。如图 15.9(a)为单跨梁，图15.9(b)为多跨连续梁。 （2） 拱 拱的轴线为曲线，在竖向力作用下， 支座不仅有竖向支座反力，而且还存在水平支座反力， 拱内不仅存在剪力、弯矩，而且还存在轴力。图 15.9(c)所示为一两铰拱。 (3) 刚架 刚架由梁、柱组成，梁、柱结点多为 刚结点，柱下支座常为固定支座，在荷载作用下，各 杆件的轴力、剪力、弯矩往往同时存在，但以弯矩为 主。如图15.9(d)所示。
由于柱插入基础后，用细石混凝土灌缝嵌固，限 制了柱在竖直方向和水平方向的移动及转动，因此柱 下按固定支座考虑。
（4） 荷载的简化 该平面排架结构的计算简图如图15.8所示。
图15.7
图15.8
平面杆系结构的分类
首先按照空间观点，结构可以分为平面结构和空 间结构，即如果组成结构的各杆件的轴线都在一平面 内，并且荷载也作用于该平面内，则此结构为平面结 构，否则为空间结构。某些空间结构根据其组成特点 及荷载的传递路径等，在一定的近似程度上也可以分 解为若干个独立的平面结构。 本书的主要研究对象是平面杆系结构。它也可以 分为下列几种类型。
行抽象和简化，使之既能反映实际的主要受力特征，
同时又能使计算大大简化。这种经合理抽象和简化， 用来代替实际结构的力学模型叫做结构的计算简图。
计算简图的选取在结构的力学分析中占有相当
重要的地位，它直接影响着计算工作量的大小和分 析结构与实际间的差异。
计算简图的选取应遵循下列两条原则：
（1） 正确反映结构的实际受力情况，使计算结 果尽可能与实际相符； （2） 对结构的内力和变形影响较小的次要因素， 可以较大地简化甚至忽略，使计算大大简化。 计算简图的简化程度与许多因素有关。 实际结构简化为计算简图，应考虑以下几方面 的内容。
结构计算简图确定
结构计算简图确定计算简图就是实际结构简化以后供力学计算用的图形，即所谓的力学计算模型。
计算简图选取原则，一方面反映实际受力性能，但是如果面面俱到，哪个地方都要反映到的话，那可能这个计算起来太复杂。
要考虑到便于计算，所以一句话抓大放小，抓住主要矛盾，这就是选取原则。
简化的内容：从影响力学性能的各个方面，从受力分布的内力分布，包括变形是受哪些因素影响分析，材料性质的简化：一般假设结构材料为连续均匀各向同性，完全弹性体。
杆件的简化，用杆轴线来代替还原来杆件结构，用杆轴线构成的几何轮廓代替原结构形状和尺寸。
梁可以用一轴线来代表。
比如涵洞，双管的一个涵洞疏水结构，涵洞分成2个管，涵洞管有一个厚度，在拐角地方还有一些贴脚，计算的时候，不能拿这样的一个结构出来，计算化起来也不方便，还考虑在变截面那太麻烦，计算的时候，就是把点划线轴线把提取出来，以这样的一个杆轴线来代替我们的原来结构轮廓几何尺寸，把中到中的距离作为杆长，这是杆件的简化，杆件和杆件之间，其实相连的是靠结点，自然而然地就把直接两个横线竖线相交。
这样的一个表示方法表示了刚结点。
荷载的简化：重物看作是集中荷载，梁的自重看作是均布荷载等；结点简化结点就是杆与杆连接处。
刚结点：汇交于结点处各杆不能移动和转动，节点不做任何符号，是一体，变形也相同同步。
如果相互变形不同，就不是刚结点。
铰接点：汇交于结点处各杆端不能相对移动但可以自由的相对转动，不需要承受弯矩或承受很小的能忽略的弯矩。
铰接点随可以转动，实际是不能转动，只是不承受弯矩就行了。
承受较大弯矩的就不是铰接点。
木屋架端头结点加榫头、加固钉，防止受突发荷载产生小的弯矩（次应力）而加固牢靠，在计算时考虑为铰接点，不受任何弯矩。
支座和结点的简化：固定铰支座、活动铰支座、滑动支座和固定支座。
实际结构情况较为复杂，往往不能考虑所有因素去做严格计算，要抓住主要矛盾，而需去掉次要因素，以简化图式来代。
这种用以计算的简化图式，叫做结构计算简图或计算模型。
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结构计算简图的几个要点
空间杆件结构的平面简化杆件构件的简化：以杆件的交叉点代替
杆件；杆件之间连接的简化：理想节点代替杆件与杆件理想之间的连接。
１）铰结点：汇交于一点的杆端是用一个完全无磨擦光滑铰串接。
铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动，即各杆端之间的夹角可任
意改变。
２）刚结点：汇交于一点的杆端是用一个完全不变形的刚性结点，形成一个整体。
刚结点所连各杆端相互之间的夹角不能改变。
３）组合结点（半铰)：刚结点与铰结点的组合体。
结构中与支承物连接的简化：以理想支座代替结构与其支承物（一般是大地）之间的连结。
１）活动铰支座：允许沿支座链杆垂直方向的微小移动。
沿支座
催生链杆方向产生约束力。
２）固定铰支座：允许彭固定铰铰心的微小转动。
过铰心产生任
意方向的正当性约束力（分解成水平和竖直还原成方向的两个力）。
３）固定支座：不允许有任何方向的移动和转动，产生水平、竖
直及限制静止的约束力。